Made available in DSpace on 2014-10-09T12:40:48Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:08:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 02952.pdf: 7403188 bytes, checksum: e42815826fbb34c3f9e816b7ad625ab8 (MD5) / Tese (Doutoramento) / IPEN/T / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:26:31Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:09:58Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Dissertação (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:32:26Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:10:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 03136.pdf: 2220571 bytes, checksum: c01c220ea857b701d3f8df64b71f071a (MD5) / Dissertacao(Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP

Submitted by Maria Eneide de Souza Araujo (mearaujo@ipen.br) on 2015-02-24T19:40:19Z No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2015-02-24T19:40:19Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) / IPEN/T / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

abstract: Asphalt binder is a complex viscoelastic hydrocarbon, whose performance depends upon interaction between its physical and chemical properties, both of which are equally important to the successful understanding of the material. Researchers have proposed various models linking linear viscoelastic (LVE) and microstructural parameters. However, none of these parameters provide insight into the relationship in the non- linear viscoelastic NLVE domain. The main goals of this dissertation are two fold. The first goal is to utilize the technique of Laser Desorption Mass Spectroscopy (LDMS) to relate the molecular structure of asphalt binders to its viscoelastic properties. The second goal of the study is to utilize different NLVE characterization tools and analysis procedures to get a clear understanding of the NLVE behavior of the asphalt binders. The goals of the study are divided into four objectives; 1) Performing the LDMS test on asphalt binder to develop at the molecular weight distributions for different asphalts, 2) Characterizing LVE properties of Arizona asphalt binders, 3) Development of relationship between molecular structure and linear viscoelasticity, 4) Understanding NLVE behavior of asphalt binders through three different characterization methods and analysis techniques. In this research effort, a promising physico-chemical relationship is developed between number average molecular weight and width of relaxation spectrum by utilizing the data from LVE characterization and the molecular weight distribution from LDMS. The relationship states that as the molecular weight of asphalt binders increase, they require more time to relax the developed stresses. Also, NLVE characterization was carried out at intermediate and high temperatures using three different tests, time sweep fatigue test, repeated stress/strain sweep test and Multiple Stress Creep and Recovery (MSCR) test. For the intermediate temperature fatigue tests, damage characterization was conducted by applying the S-VECD model and it was found that aged binders possess greater fatigue resistance than unaged binders. Using the high temperature LAOS tests, distortion was observed in the stress-strain relationships and the data was analyzed using a Fourier transform based tool called MITlaos, which deconvolves stress strain data into harmonic constituents and aids in identification of non-linearity by detecting higher order harmonics. Using the peak intensities observed at higher harmonic orders, non-linearity was quantified through a parameter termed as “Q”, which in future applications can be used to relate to asphalt chemical parameters. Finally, the last NLVE characterization carried out was the MSCR test, where the focus was on the scrutiny of the Jnrdiff parameter. It was found that Jnrdiff is not a capable parameter to represent the stress-sensitivity of asphalt binders. The developed alternative parameter Jnrslope does a better job of not only being a representative parameter of stress sensitivity but also for temperature sensitivity. / Dissertation/Thesis / Doctoral Dissertation Civil, Environmental and Sustainable Engineering 2018

Este trabalho descreve a montagem de um espectrômetro de massa por tempo de voo para análise de macromoléculas, projetado e desenvolvido no Laboratório de Instrumentação e Partículas (LIP) da USP, e apresenta os primeiros resultados obtidos com o equipamento. O espectrômetro é constituído pelo acoplamento de uma fonte de íons Matrix Assisted Laser Desorption Ionization (MALDI) com um acelerador de partículas do tipo tandem. O objetivo é aumentar a energia dos íons moleculares produzidos na fonte visando a uma maior eficiência de detecção de moléculas de massas elevadas. Amostras padrão de iodeto de césio (CsI) foram utilizadas para caracterização e verificação das condições de funcionamento do aparelho. O início dos estudos de moléculas de massas grandes se deu com medidas de amostras de insulina. Um método de simulação foi desenvolvido para auxiliar a análise dos espectros de massa e seus resultados foram comparados com os dados experimentais obtidos com o espectrômetro. O trabalho aponta novas possibilidades para a aplicação de aceleradores de partículas em análise de massa de macromoléculas. / The present work describes the assembly of a time-of-flight mass spectrometer for analysis of macromolecules, designed and developed at the Instrumentation and Particle Laboratory (LIP), and presents the first results obtained with the equipment. The spectrometer is based on the coupling of a Matrix Assisted Laser Desorption Ionization (MALDI) ion source with a tandem type particle accelerator. The objective is to increase the molecular ions energy produced by the source, and thus improve the high mass detection efficiency. Standard samples of cesium iodide (CsI) were used for characterization and verification of the equipment operation setup. Measures of insulin samples marked the initial studies of large masses. A simulation method was developed to assist in mass spectra identification and the results were compared with experimental data obtained with the spectrometer. The results open new possibilities for the application of particle accelerators in macromolecules mass analysis.

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:44:34Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T13:57:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 06861.pdf: 8656275 bytes, checksum: 33d75be9bc7f27a315785b762567f56c (MD5) / Tese (Doutoramento) / IPEN/T / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:44:24Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T13:57:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 06890.pdf: 3271433 bytes, checksum: 57399ce5f630231a9b2741455ed096f0 (MD5) / Dissertacao (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:52:06Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T13:57:50Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Tillandsia usneoides L. é uma bromélia que vive em árvores ou em outros substratos inertes, absorvendo água e nutrientes diretamente do ambiente, sem apresentar raízes. Devido às suas características morfológicas e fisiológicas, esta espécie acumula os poluentes presentes na atmosfera. No presente trabalho, Tillandsia usneoides foi usada como biomonitor de poluição atmosférica por metais em São Paulo, Brasil, que é a maior cidade da América do Sul, com uma população de cerca de 18 milhões de habitantes e uma forte atividade industrial. A área urbana é poluída por emissões industriais mas, de acordo com a Companhia de Tecnologia de Saneamento Ambiental do Estado de São Paulo (CETESB), a agência governamental de controle de qualidade do ar, emissões regulares de cerca de 7,8 milhões de veículos motores são a principal fonte de poluição do ar. As amostras de Tillandsia foram coletadas em um local considerado não poluído e foram expostas por períodos de dois meses em 10 locais da cidade com diferentes níveis de poluição, e em um local de controle. Após a exposição, os metais foram analisados na planta por análise por ativação com nêutrons e por ICP-MS (Pb, Cd, Co, Cu, Ni, Sb e V). Os resultados obtidos mostraram uma concentração notável de Co e Ni nas plantas expostas em uma área industrial, onde existe uma indústria de processamento de metal, que produz cerca de 600 ton/ano de Co e 16.000 ton/ano de Ni. Cobre e crômio se apresentaram igualmente distribuídos em regiões industriais e em locais próximos a avenidas com tráfego intenso, sugerindo que estes elementos podem ser associados tanto a fontes veiculares como industriais. O acúmulo de Cd verificado nas plantas expostas em áreas industriais indica as atividades intrópicas como a principal fonte desse elemento. Não foram identificadas fontes evidentes para o Pb, uma vez que este elemento se apresentou igualmente espalhado por todos os locais de monitoramento. Elementos ligados ao tráfego, como Zn, Ba and Sb apresentaram altas concentrações em plantas expostas em locais situados próximos a avenidas com tráfego pesado (carros, ônibus e caminhões) e podem ser associados a fontes veiculares. Para Zn, os maiores teores foram relacionados a zonas industriais, e este elemento pode ser também associado à presença de fontes de emissão antrópicas. Os elementos terras raras, Fe e Rb, provavelmente têm as partículas de solo como principal fonte. / Tese (Doutoramento) / IPEN/T / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:50:13Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T13:58:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 10554.pdf: 11520405 bytes, checksum: 77369e7569e528de44a78a67c7e707b6 (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Tese (Doutoramento) / IPEN/T / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP / FAPESP:00/09814-0